Question

11．肼（N₂H₄）是一种燃料，已知：
①N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l ）△H=-44kJ/mol
下列说法正确的是（　　）

• A． 反应②中反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量
• B． 2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1135.7 kJ/mol
• C． 铂作电极，KOH溶液作电解质溶液，由反应②设计的燃料电池，当电路中转移0.16mole^-，生成N₂11.2g
• D． 铂作电极，Na₂SO₄作电解质溶液，由反应②设计的燃料电池，工作一段时间后恢复至原温度，Na₂SO₄溶液的pH不变

Answer 1

分析 A．反应②为放热反应，放热反应中反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量；
B．气态水具有能量较高，则该反应放出热量大于反应②；
C．反应②中生成1mol氮气消耗1mol氧气，转移了4mol电子，据此计算转移0.16mole^-生成氮气的量；
D．用惰性电极电解硫酸钠溶液时，实质为水解水．

解答 解：A．N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ/mol，该反应的焓变为负值，为放热反应，则反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，故A正确；
B．根据N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ/mol可知：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7 kJ/mol，液态水具有能量较低，则2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H＜-1135.7 kJ/mol，故B错误；
C．反应②中转移0.16mole^-生成氮气的物质的量为：1mol×$\frac{0.16mol}{4mol}$=0.04mol，生成氮气的质量为：28g/mol×0.04mol=1.12g，故C错误；
D．铂作电极、Na₂SO₄作电解质溶液，由反应②设计的燃料电池，电解实质为电解水，工作一段时间后恢复至原温度，Na₂SO₄溶液的pH不变，仍然为7，故D正确；
故选AD．

点评 本题考查了反应热与焓变的应用，题目难度中等，涉及氧化还原反应的计算、反应热与焓变的应用、电解原理等知识，明确化学反应与能量变化之间的为解答关键，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．